CN2919573Y - 电接触结构及使用该电接触结构的电子设备 - Google Patents

Abstract

一种用于连接电子设备的电接触结构包括连接元件及变径弹簧，所述连接元件用于与所述电子设备接触，所述变径弹簧与所述连接元件相连。上述电接触结构的变径弹簧由于具有不同的内径，在压缩时较普通的圆柱形弹簧具有更大的压缩量，可以为变径弹簧预留较小的压缩形变空间，从而能够节省空间便于将电接触结构用于占用空间较小的电子设备。此外，还提供了一种使用该电接触结构的电子设备。

Description

电接触结构及使用该电接触结构的电子设备

【技术领域】

本实用新型涉及一种电接触结构及使用该电接触结构的电子设备。

【背景技术】

一些电子设备，如手机、个人数字助理、笔记本电脑等，由于需要充电、交换数据或接地等原因，需要与其他电子设备进行电性连接。电子设备之间的电性连接需要做到方便而可靠，既不能使连接及分离过程过于繁杂，又不至于使连接不稳定或产生过大的接触阻抗。为达到上述目的，这类电子设备广泛采用了弹性的电接触结构，通过其弹性形变产生的弹力使电子设备之间保持稳定接触。

电子设备的电接触结构通常被固定在壳体及导电板之间，在与其他电子设备连接时，通过电接触结构与导电板实现电性导通。电接触结构通常包括连接元件与圆柱形弹簧，连接元件用于与其他电子设备电性连接，圆柱形弹簧作为弹力发生元件并作为导体实现互连的电子设备之间的电性导通。电接触结构在未与其他电子设备相连时，连接元件通过导引孔伸出电子设备的壳体；当电子设备与其他电子设备相连时，在压力作用下，圆柱形弹簧发生形变并产生弹力使连接元件与其他电子设备的导电触点保持牢靠的接触，从而使其他电子设备通过连接元件及圆柱形弹簧与导电板导通。

然而，由于电接触结构使用的圆柱形弹簧的直径为同一值，在最大压缩量时各圈金属丝紧密接触后而无法再压缩，因此圆柱形弹簧即使最大限度压缩后占据的高度也有各圈金属丝直径累加的高度。另外，还要为圆柱形弹簧预留压缩形变的空间，因此这种电接触结构使用在电子设备中会占据较大的空间，不利于电子设备的小型化或者较薄的电子设备的设计制造。

【实用新型内容】

有鉴于此，有必要提供一种节省空间的电接触结构。

此外，还有必要提供一种具有节省空间的电接触结构的电子设备。

一种电接触结构，其包括连接元件及与该连接元件相连的弹簧，所述弹簧的内径是变化的变径弹簧；所述连接元件包括依次相连的接触部、凸缘及套接部，所述接触部用于与其他电子设备接触，所述凸缘具有至少一侧面凸出所述接触部的外壁，所述变径弹簧一端套在所述套接部上并抵接于所述凸缘以与所述连接元件电性连接。

一种电子设备，其包括电接触结构、壳体及导体，所述电接触结构设有连接元件及与所述连接元件和导体相连的弹簧，所述壳体设有导引孔，所述连接元件通过所述导引孔伸出所述壳体，所述弹簧的内径是变化的变径弹簧；所述连接元件包括依次相连的接触部、凸缘及套接部，所述接触部用于与其他电子设备接触，所述凸缘具有至少一侧面凸出所述接触部的外壁，所述变径弹簧一端套在所述套接部上并抵接于所述凸缘以与所述连接元件电性连接。

上述电接触结构的变径弹簧由于具有不同的内径，在压缩时较普通的圆柱形弹簧具有更大的压缩量，可以为变径弹簧预留较小的压缩形变空间，从而能够节省空间便于将电接触结构用于占用空间较小的电子设备。

上述电子设备由于使用了具有更大压缩量的变径弹簧，而不需要为电接触结构设置较大的空间，从而有利于电子设备的小型化或者较薄的电子设备的设计制造。

【附图说明】

图1为本实用新型一较佳实施方式之电接触结构的立体分解图。

图2为本实用新型一较佳实施方式之电接触结构在电子设备装配后的立体图。

图3为本实用新型一较佳实施方式之电接触结构在电子设备装配后的剖面图。

图4为本实用新型第二较佳实施方式之电接触结构的弹簧示意图。

图5为本实用新型第三较佳实施方式之电接触结构的弹簧示意图。

图6为本实用新型一较佳实施方式之电接触结构在笔记本电脑扩展坞内的应用示意图。

【具体实施方式】

如图1所示为电接触结构10的立体分解图，电接触结构10包括连接元件20与弹簧30。连接元件20用于与其他电子设备连接以产生电性导通作用，弹簧30与连接元件20套接。

连接元件20为轴对称的多边形沿其对称轴0-0’旋转而成的回转体，其包括依次相连的接触部22、凸缘24及套接部26。接触部22大体呈圆柱形，一端用于与其他电子设备的导电触点接触，另一端与凸缘24相连。凸缘24呈碟状，其直径大于其厚度。凸缘24与接触部22同轴，且凸缘24的直径大于接触部22的直径，凸缘24的侧面242凸出接触部22的外壁，侧面242到对称轴0-0’的距离大于接触部22的外壁到对称轴0-0’的距离。

套接部26一端与凸缘24相连，另一端为自由端。套接部26包括与凸缘24相连的套接颈262及与该套接颈262相连的套接头264。套接颈262相对于凸缘24及套接头264凹陷而形成一环形凹槽，套接头264与套接颈262相连的一端平滑过渡。套接头264侧壁相对于套接颈262的侧壁向外凸出，套接头264的自由端向对称轴0-0’收缩而形成引导部。

弹簧30呈圆锥台形，其较小的一端为套接端302，其用于与连接元件20套接；较大的一端为接触端304，其用于与导体接触以使连接元件20与导体导通。圆锥台形的弹簧30是内径变化的变径弹簧，即套接端302的内径较小而向接触端304逐渐增大。圆锥台形的弹簧30较普通的圆柱形弹簧有更大的压缩量，压缩量最大时整个弹簧30可以被压缩成一个平面，即弹簧30所有的金属丝都位于同一平面。

如图2及图3所示，其为电接触结构10在电子设备40中的装配图。电子设备40还包括壳体42及导体44。壳体42上设有导引孔420供连接元件20的接触部22穿过，导引孔420的横切面面积小于凸缘24的横切面面积。

装配时，弹簧30较小的一端套接在套接颈262上并抵接于凸缘24以与连接元件20电性连接，从而完成电接触结构10的装配。由于套接头264具有向对称轴0-0’收缩形成的引导部，在装配时使弹簧30较小的一端可以从引导部推入到套接颈262中，使连接元件20与弹簧30的装配简易。套接头264的中部向外凸出而使套接头264的最大横切面面积大于弹簧30套接端302围成的面积，使弹簧30不容易脱落，弹簧30被确定在套接颈262形成的环形凹槽内。

将电接触结构10装配到电子设备40中时，可以适当压缩弹簧30，使弹簧30较大的一端抵接于导体44上。由于凸缘24的横切面面积大于导引孔420的横切面面积而被导引孔420周围的壳体42挡住，进而使弹簧30处与压缩状态而使凸缘24与壳体42及弹簧30与导体44之间保持一定的压力而不易移动，可以避免连接元件20晃动。另外，壳体42上还设有管状的收容部422，使弹簧30被定位在收容部422确定的空间内而不会滑动。当连接元件20的接触部22与其他电子设备连接时，通过弹簧30与导体44电性连接，从而可以实现接地、充电、传输数据等功能。由于圆锥台形的弹簧30较普通的圆柱形弹簧有更大的压缩量，预留较小的变形空间即可保证足够的弹力性能。电接触结构10可以充分利用有限空间，因此壳体42与导体44之间的空间可以设计得较小，从而有利于减小电子设备40的厚度。

连接元件20还可以设置成非回转体的形状，例如接触部22可以为方形柱体，而凸缘24的横切面亦可设置成四边形、五边形或是在接触部上设置若干个凸板，以使弹簧30能抵接于凸缘24且凸缘24不能穿过导引孔420。套接头264的凸起部分不一定需要设置成沿其四周外壁的凸起，例如仅在一侧或者相对的两侧设置凸起等。

另外，弹簧30还可以设置成其他的变径弹簧，如图4所示，变径弹簧32为二锥台形的弹簧首尾相连连接在一起，即较大的一端与较小的一端相连。变径弹簧32在受压后会彼此嵌套，即位于上方的锥台部分会嵌套位于下方的锥台，从而变径弹簧32较普通的圆柱形弹簧有更大的压缩量。两个锥台形的弹簧连接方式还可以是两个较小的一端相连或是两个较大的一端相连。如图5所示，变径弹簧34大体呈球形，球形的变径弹簧34中间直径较大而两端较小，在压缩时同样较普通的圆柱形弹簧有更大的压缩量。由于为变径弹簧预留较小的压缩形变空间即可保证足够的弹力性能，从而便于将电接触结构10用于占用空间较小的电子设备，例如厚度较小的充电器、笔记本电脑的扩展坞等。

电接触结构10可应用于各种电子设备40，笔记本电脑的扩展坞即为一种典型的电子设备40。

笔记本电脑的发展使其在便于携带的同时，也使其部分功能缩减或使用舒适性降低，如某些轻薄笔记本电脑没有配备光盘驱动器，或只有较少的扩展接口等。而扩展坞可以用来扩展笔记本电脑的功能，通过接口和插槽，它可以连接多种外部设备，如光盘驱动器、硬盘驱动器等，或是用来扩展接口以连接大屏幕显示器、打印机、更多的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)设备等，从而弥补轻薄笔记本电脑本身携带设备或接口较少的缺陷。

如图6所示为电接触结构10在扩展坞70内的应用示意图。笔记本电脑60通过其上一第一连接器66与扩展坞70的一第二连接器76相连，第一连接器66内有若干金属端子68与笔记本电脑60内的电路相连，而第二连接器76内有若干针脚78与扩展坞70内的电路相连。当第一连接器66与第二连接器76对接后，针脚78与金属端子68实现电性连接并能传送数据。

为了使笔记本电脑60和扩展坞70之间实现稳定的数据传送而少受或不受干扰，需要改善笔记本电脑60和扩展坞70之间的电磁干扰(ElectroMagnetic Interference，EMI)。降低EMI有效办法就是使EMI形成良好的接地出路，将EMI无害地引导到接地上。为了增强抗EMI能力，笔记本电脑60包含若干接地端子62，该接地端子62与笔记本电脑60内的电路相连，接地端子62可由各种导电材料制成。扩展坞70包含与该接地端子62对应的若干连接元件20伸出扩展坞70的外壳72，当笔记本电脑60与扩展坞70正确连接后，实现连接元件20与接地端子62的电性连接。由于笔记本电脑60的重力将弹簧30(装配于扩展坞70内，图6未示出)压缩，在弹簧30的弹力作用下，连接元件20与接地端子62稳定接触，从而保证了对EMI的有效抵抗能力，使数据传送稳定可靠。

在上述描述中，以笔记本电脑60和扩展坞70为例对电接触结构10做了详细说明。不难理解，电接触结构10还可广泛用于其他电子设备，且其功用不仅限于接地。如手机与其匹配的充电器可使用该电接触结构10进行充电，通过在手机外设置导电端子与手机内充电电路相连，而在充电器上设置相应的该电接触结构10并使其与充电器内的充电电路相连。当手机与充电器正确连接后，电接触结构10与导电端子接触，从而实现对手机的充电。类似地，该电接触结构10还可用于读卡器中，通过该电接触结构10与闪存卡的金属触点接触，能读取闪存卡中的数据。

Claims (10)

1.一种电接触结构，其包括连接元件及与该连接元件相连的弹簧，其特征在于：所述弹簧的内径是变化的变径弹簧；所述连接元件包括依次相连的接触部、凸缘及套接部，所述接触部用于与其他电子设备接触，所述凸缘具有至少一侧面凸出所述接触部的外壁，所述变径弹簧一端套在所述套接部上并抵接于所述凸缘以与所述连接元件电性连接。

2.如权利要求1所述的电接触结构，其特征在于：所述变径弹簧的形状为圆锥台形或球形。

3.如权利要求1所述的电接触结构，其特征在于：所述变径弹簧为二首尾相连的圆锥台形弹簧且受压后会彼此嵌套。

4.如权利要求4所述的电接触结构，其特征在于：所述套接部包括套接颈与套接头，所述套接颈相对于所述凸缘及所述套接头凹陷而成。

5.如权利要求5所述的电接触结构，其特征在于：所述套接头的自由端设有引导部。

6.如权利要求5所述的电接触结构，其特征在于：所述变径弹簧与所述套接部套接的一端围成的面积小于所述套接头最大横切面的面积。

7.一种电子设备，其包括电接触结构、壳体及导体，所述电接触结构设有连接元件及与所述连接元件和导体相连的弹簧，所述壳体设有导引孔，所述连接元件通过所述导引孔伸出所述壳体，其特征在于：所述弹簧的内径是变化的变径弹簧；所述连接元件包括依次相连的接触部、凸缘及套接部，所述接触部用于与其他电子设备接触，所述凸缘具有至少一侧面凸出所述接触部的外壁，所述变径弹簧一端套在所述套接部上并抵接于所述凸缘以与所述连接元件电性连接。

8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述弹簧的形状为圆锥台形或二首尾相连的圆锥台形或球形。

9.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述套接部包括套接颈与套接头，所述套接颈相对于所述凸缘及所述套接头凹陷而成。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述套接头的自由端设有引导部。

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